专利名称：过电流跳闸装置以及电路断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对过电流进行检测的热动型的过电流跳闸装置以及电路断路器。
技术背景
在热动型的过电流跳闸装置中，利用基于主电路电流的焦耳热，使双金属片加热弯曲，通过利用该弯曲将开闭机构部压动，从而检测过电流。例如，在专利文献I中公开了一种在支撑导体上固定有双金属片的过电流跳闸装置。
双金属片通过钎焊固定在支撑导体上。作为双金属片的固定方法，除此之外也存在通过焊接或利用铆钉进行铆接等而实施固定的方法。在小型的电路断路器中，大多采用将双金属片和支撑导体直接接合的焊接等。在对双金属片和支撑导体进行焊接的情况下， 将双金属片和支撑导体装入夹具中，在以焊接后的位置关系固定的状态下进行焊接接合。
专利文献1:日本特开平9-115411号公报发明内容
但是，根据上述现有的技术，为了高精度地得到双金属片和支撑导体焊接后的位置关系，必须严格地进行双金属片和支撑导体相对于夹具的固定。因此，存在以下问题，即， 在将双金属片和支撑导体相对于夹具固定时作业性差。
另外，存在下述问题，S卩，难以利用夹具将双金属片和支撑导体完全固定，有时由于焊接中所产生的位置偏移，而使焊接后的位置关系、接合强度、接合电阻不稳定。另外，存在下述问题，即，由于在双金属片和支撑导体之间所产生的微小间隙而导致在焊接中产生裂 纹。
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，得到一种过电流跳闸装置，其实现对双金属片和支撑导体进行焊接的作业性的提高，可以抑制在焊接后的位置关系中产生波动。
为了解决上述的课题，实现目的，本发明提供一种热动型的过电流跳闸装置，其具有利用过电流进行加热的双金属片、以及与双金属片接合的支撑导体，该过电流跳闸装置的特征在于，在支撑导体上形成有长孔，其使双金属片的一端插入；以及凸起，其设置在长孔的附近，从形成长孔的面凸出，双金属片通过使其一端插入长孔中并将凸起铆接，从而临时固定在支撑导体上，通过将临时固定的部分焊接，从而将双金属片和支撑导体接合。
发明的效果
根据本发明，具有下述效果，即，通过对冲压体进行铆接，从而可以在焊接前将双金属片临时固定在支撑导体上，提高焊接作业的作业性，抑制焊接前后的位置关系的波动， 可以得到稳定的形状。
另外，通过利用铆接使双金属片和长孔之间的间隙溃缩，从而可以防止由间隙导致的裂纹的产生。另外，如果作为焊接方法而使用激光焊接，则可以得到稳定的焊接强度和接合电阻。
图1是具有本发明的实施方式I所涉及的过电流跳闸装置的电路断路器的剖面图。
图2是在图1所示的电路断路器中将罩体拆下后的状态的俯视图。
图3是本发明的实施方式I所涉及的过电流跳闸装置的侧视图。
图4是将图3所示的过电流跳闸装置所具有的双金属片和支撑导体部分放大的斜视图。
图5是支撑导体的斜视图。
图6是用于说明对支撑导体进行铆接的作业的图。
图7-1是沿图6所示的A-A线的矢向剖面图，表示对支撑导体进行铆接前的初始状态下的双金属片和长孔的图。
图7-2是沿图6所示的A-A线的矢向剖面图，表示对支撑导体进行铆接的中途的中间状态下的双金属片和长孔的图。
图7-3是沿图6所示的A-A线的矢向剖面图，表示对支撑导体进行铆接后的完成状态下的双金属片和长孔的图。
具体实施方式
下面，基于附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的过电流跳闸装置以及电路断路器。另外，本发明并不受本实施方式限定。
实施方式I
图1是具有本发明的实施方式I所涉及的过电流跳闸装置的电路断路器的剖面图。电路断路器30具有由合成树脂构成的绝缘框体，该绝缘框体具有罩体1、中间基座2及基座3而构成。在 绝缘框体的内部具有机构部4，其对主电路进行开闭；过电流跳闸装置 5，其检测过电流·短路电流；消弧装置6，其对在切断过电流·短路电流时所发生的电弧进行消弧；以及电源侧固定导体7。
图2是在图1所示的电路断路器30中将罩体I拆下后的状态的俯视图。电路断路器30还具有差动移位器(shifter) 9和传递器(transfer) 10。差动移位器9以及传递器 10分别起到向机构部4传递过电流跳闸装置5的过载电流检出动作的作用。
图3是本发明的实施方式I所涉及的过电流跳闸装置的侧视图。
图4是将图3所示的过电流跳闸装置所具有的双金属片和支撑导体部分放大后的斜视图。
双金属片11通过将热膨胀率不同的金属板贴合而形成为板状。加热器(加热元件)12的构造为，将一端与双金属片11焊接后，卷绕在双金属片11上，并将另一端焊接在固定导体16上。支撑导体14利用激光焊接而与双金属片11接合。支撑导体14与双金属片11在加热器12的另一端被焊接的那一侧接合。
在过电流跳闸装置5中，在流过超过额定电流的过载电流的情况下，双金属片11 通过自身的发热和加热器12的发热而被加热，向电路断路器的侧面方向弯曲。弯曲后的双金属片11通过使差动移位器9动作，进而使相抵接的传递器10动作，经由未图示的内部部件，将机构部4内的卡合解除，从而使机构部4动作。通过机构部4的动作，使可动件22与固定件23分离(也参照图1)，将主电路断开。
过电流跳闸装置5的动作特性(跳闸特性)根据JIS等标准而规定其范围，产品必须以稳定的性能满足上述的规定条件。因此，过电流跳闸装置5必须保持稳定的性能及形状。
另一方面，如本实施方式所示，由于根据机构部4的构造，双金属片11的弯曲方向成为电路断路器的侧面方向，因此，双金属片11的弯曲方向(图4的箭头X所示的方向) 与支撑导体14的长度方向(图4的箭头Y所示的方向)成为大致垂直的位置关系。
在此情况下，存在下述问题，S卩，由于双金属片11和支撑导体14的焊接作业中的振动·冲击，使双金属片11和支撑导体14的焊接位置发生偏移，焊接后的位置关系、焊接强度以及焊接电阻不稳定。因此，在本发明的实施方式中，通过以下所示的支撑导体14的形状和激光焊接，解决上述的问题，得到稳定的过电流跳闸形状。
图5是支撑导体14的斜视图。在支撑导体14上形成有长孔14a，其使双金属片 11的前端插入；以及2组(共计4个)冲压体(凸起)14b，其以长孔14a为中心而形成。 即，冲压体14b在隔着长孔14a的两侧配置在对称的位置上。
冲压体14b的剖面呈三角形状。冲压体14b中的长孔14a侧的面，成为与支撑导体14中形成有冲压体14b的面垂直的面，冲压体14b的顶点(冲压体14b的前端)设置在靠近支撑导体14的中心(长孔14a)方向的位置上。
图6是用于说明对支撑导体14进行铆接的作业的图。图7-1是沿图6所示的A-A 线的矢向剖面图，是表示对支撑导体14进行铆接前的初始状态下的双金属片11和长孔14a 的图。图7-2是沿着图6所示的A-A线的矢向剖面图，是表示对支撑导体14进行铆接的中途的中间状态下的双金属片11和长孔14a的图。图7-3是沿图6所示的A-A线的矢向剖面图，是将支撑导体14铆接后的完成状态下的双金属片11和长孔14a的图。
如图6及图7-1所示，首先，在支撑导体14上，将双金属片11的前端插入长孔14a 中，得到三角形状的冲压体 14b背面的凹部14d被夹具支撑的状态。然后，从该状态开始，将三角形状的冲压体14b沿图6的箭头Z所示的方向铆接并压扁。由于冲压形状的背面利用夹具固定，冲压体14b的顶点位于靠近支撑导体14的中心方向(长孔14a方向)的位置， 因此，如图6的箭头V和图7-2所示，通过铆接而引起的支撑导体14的变形几乎完全是沿朝向长孔14a的方向进行的变形。
如图7-3所示，通过由铆接引起的支撑导体14的变形，使双金属片11和长孔14a 之间的间隙溃缩，从而将双金属片11临时固定。在双金属片11被临时固定的状态下，通过对固定部14C进行激光焊接，从而将双金属片11和支撑导体14牢固地接合。
如以上说明所示，通过在焊接前将双金属片11铆接在支撑导体14上，从而可以将双金属片11的位置临时固定。由此，可以抑制焊接作业时的双金属片11的位置移动。因此，不使用复杂的夹具，就可以使双金属片11和支撑导体14焊接后的位置关系稳定。
特别地，如本实施方式所示，在双金属片11的弯曲方向和支撑导体14的长度方向成为大致垂直的位置关系的情况下，通常存在下述问题，即，由于夹具的复杂化，而使作业性进一步恶化，或者容易因焊接后的位置关系而产生波动。另一方面，根据本实施方式，通过将形成在支撑导体14上的冲压体14b铆接，从而可以将双金属片11临时固定，因此，可以抑制焊接作业时的双金属片11的位置移动，可以使双金属片11和支撑导体14焊接后的位置关系稳定。
另外，由于焊接方法采用激光焊接，所以可以期待得到稳定的接合强度、接合电阻。另外，通过将冲压体14b铆接，从而可以使双金属片11和长孔14a之间的间隙溃缩，因此，可以防止由于焊接部分的间隙而产生的裂纹。
另外，在本实施方式中，举出双金属片11的弯曲方向和支撑导体14的长度方向成为大致垂直的位置关系的例子而进行了说明，但并不限于此。例如，在双金属片的弯曲方向和支撑导体的长度方向成为大致平行的位置关系的情况下，长孔的形成角度与图5所示的角度相比变动90度。即使在此情况下，只要支撑导体的短边方向的宽度具有能够形成长孔的程度的宽度，则与本实施方式相同地，通过在支撑导体上形成长孔和冲压体，从而可以在焊接前将双金属片临时固定在支撑导体上。
工业实用性
如上所述，本发明所涉及的过电流跳闸装置，作为在电路断路器中使用的过电流跳闸装置是有用的，特别地，适用于双金属片的弯曲方向和支撑导体的长度方向成为垂直的位置关系的过电流跳闸装置。
权利要求
1.一种过电流跳闸装置，其是热动型的过电流跳闸装置，具有利用过电流进行加热的双金属片、以及与所述双金属片接合的支撑导体， 该过电流跳闸装置的特征在于， 在所述支撑导体上形成有长孔，其使所述双金属片的一端插入；以及凸起，其设置在所述长孔的附近，从形成有所述长孔的面凸出， 所述双金属片通过使其一端插入所述长孔中并将所述凸起铆接，从而临时固定在所述支撑导体上， 通过将临时固定的部分焊接，从而将所述双金属片和所述支撑导体接合。
2.根据权利要求1所述的过电流跳闸装置，其特征在于， 通过过电流加热后的所述双金属片的弯曲方向和所述支撑导体的长度方向成为大致垂直的位置关系。
3.根据权利要求1或2所述的过电流跳闸装置，其特征在于， 所述凸起形成为，其剖面形状呈三角形状，前端靠近长孔侧。
4.根据权利要求3所述的过电流跳闸装置，其特征在于， 所述凸起中的所述长孔侧的面形成为，与形成所述长孔的面大致垂直。
5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的过电流跳闸装置，其特征在于， 所述凸起在隔着所述长孔的两侧对称地配置。
6.一种电路断路器，其特征在于，具有 权利要求1、2、4中任一项所述的过电流跳闸装置； 机构部，其通过所述双金属片的弯曲而动作；以及 可动件，其通过所述机构部的动作而与固定件分离。
全文摘要
本发明得到一种过电流跳闸装置，其实现对双金属片和支撑导体进行焊接的作业性的提高，可以抑制在焊接后的位置关系中产生波动的情况。该过电流跳闸装置是热动型的过电流跳闸装置，具有利用过电流进行加热的双金属片、以及与双金属片接合的支撑导体(14)，该过电流跳闸装置的特征在于，在支撑导体上形成有长孔(14a)，其使双金属片的一端插入；以及凸起(14b)，其设置在长孔的附近，从形成长孔的面凸出，双金属片通过使其一端插入长孔中并将凸起铆接，从而临时固定在支撑导体上，通过将临时固定的部分焊接，从而将双金属片和支撑导体接合。
文档编号H01H71/16GK103000460SQ20111042154
公开日2013年3月27日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年9月12日
发明者丹羽伸次郎, 川上兼弘, 马场利靖 申请人:三菱电机株式会社